Содержание лекционного курса.

Всего

час.

№

лекции

Тема лекции.

Вопросы, отрабатываемые на лекции.

1 СЕМЕСТР

1

1

Пред Предмет физики. Виды взаимодействия. Физика как наука. Место и роль физики в современно мире, теории познания. Связь физики с другими науками. Наиболее важные физи­ческие теории и понятия. Физические модели. Общая структура курса физики.

Системы физических величин. Система СИ. Измерения физических величин. Погрешности измерения физических величин и их оценки.

1

2

Меха Механика. Классическая механика. Релятивистская механика. Квантовая механика. Физические модели: материальная точка (частица), система материальных точек, абсолютно твер­дое тело, сплошная среда. Кинематика и динамика. Кинематическое описание движения. Системы отсчета. Кинематические характеристики движения. Скорость и ускорение при криволинейном движении и при движении по окружности, связь между ними.

1

3

Динамика. Динамические характеристики поступа­тельного движения тела: масса, импульс, сила. Законы Ньютона. Современная трактовка этих зако­нов. Относительность движения. Принцип относительности Галилея. Инварианты преобразования. Закон сохранения импульса. Понятие центра масс, движение в системе центра масс.

1

4

Работа постоянной и переменной силы. Мощность. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. Значение и содержание законов сохранения. Урав­нения движения и законы сохранения. Математичес­кая сущность механических законов сохранения. Закон сохранения импульса. Применение закона сохранения импульса. Реактивное движение.

1

5

Консервативное поле сил, понятие о потенциальной энергии. Связь между силой и потенциальной энергией. Критерий потенциальности поля. Закон сохранения энергии в механике, как следствие однородности времени. Общефизический закон сохранения энергии. Движение в поле тяготения. Энергия взаимодействия. Поле вблизи поверхности Земли. Гравитационная энер­гия.

1

6

Движение твёрдого тела. Момент инерции. Момент импульса. Момент силы. Основной закон динами­ки вращательного движения твердого тела.

1

7

Закон сохранения момента импульса, как следствие симметрии пространства. Примеры. Кинетическая энергия и работа при вращательном движении твердого тела. Метод механических аналогий

1

8

Колебательное движение. Основные характеристики гармонических колебаний. Энергия гармонических колебаний. Собственные колебания системы.

2

9

Затухающие колебания. Добротность контура , логарифмический декремент затухания. Сложение колебаний одинаковых и близких частот. Биение.

2

10

Вынужденные колебания. Резонанс. Волны в среде. Волновое уравнение.

2

11

Опыт Майкельсона-Морли. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца и следствия из них.

2

12

Релятивистский импульс и энергия. Преобразования энергии-импульса. Релятивистские законы сохранения. Связь энергии и импульса.

2

14

Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Распределение газовых молекул по скоростям. Распределение Максвелла.

2

15

Термодинамический метод описания систем частиц. Внутренняя энергия идеального газа. Работа газа. Первое начало термодинамики. Равновесные процессы в газах.Теплоемкость.

2

16

Адиабатный процесс. Второе начало термодинамики. Энтропия, статистический смысл. Теорема Нернста.

2

17

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, изотермы Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы первого и второго рода.

Итого:2× 17=34

2 СЕМЕСТР

3

18

Электромагнитное взаимодействие, механизм электромагнитного взаимодействия, фотон. Элементарный заряд. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Напря­женность электрического поля, силовые линии.

3

19

Распределение заряда, объемная и поверхностная плотность заряда. Понятие о потоке вектора и его дивергенции. Теорема Гаусса для вектора Е в дифферен­циальной и интегральной форме. Применение теоремы Гаусса к расчету электрических полей.

3

20

Работа сил электростатического поля, потенциал. Консервативность электростатических сил, связь между Е и . Потенциал точечного и распределенного заряда. Уравнения Лапласа и Пуассона.

3

21

Электрические поля вокруг проводников, отсутствие электростатического поля внутри проводника. Потенциал проводника. Емкость уединенного про-водника, системы проводников. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора, энергия электрического поля.

3

22

Поле точечного диполя; дипольный момент системы точечных зарядов, непрерывно распределенного заряда. Полярные и непо­лярные диэлектрики.

3

23

Зависимость поляризованности диэлектрика от на­пря­женности электрического поля. Свя­зан­ные и сто­ронние заряды, объемная и по­вер­х­ностная пло­т­ность связанных заря­дов. Электрическое смещение, те­о­рема Га­­ус­са для векторов электрического сме­щения и поляризованности в диф­фе­рен­ци­альной и интегральной форме.

3

24

Электрический ток. Плотность тока, сила тока. Закон сохра­нения заряда, его интегральная и дифференциальная формулировки. Диф­фе­ренциальная форма закона Ома. Отсутствие внутри проводника объемных зарядов, электрическое по­ле внутри проводника. Работа и мощ­ность тока. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца.

3

25

Механизм осуществления постоянного тока, изменение потенциала вдоль проводника с током. Сторонние ЭДС. Гальванические элементы и элементы Вольта. Аккумуляторы.

3

26

Классическая электронная теория электропроводности металлов. Недостатки классической теории электронов и основные черты квантовой трактовки. Электронный газ в вакууме и металле.

4

27

Принцип относительности в электроди­на­мике, преобразование полей. Поле то­чеч­ного заряда, движущегося прямоли­ней­но и равномерно. Индукция маг­нит­­ного поля, закон Био-Савара. Маг­­нитное поле прямого и кругового токов.

4

28

Поток и циркуляция вектора В. Теорема Гаусса для вектора В в интегральной и дифференциальной форме. Теорема о циркуляции вектора В и ее применения: магнитное поле соленоида и тороида.

4

29

Сила Лоренца и сила Ампера. Сила взаимодействия двух параллельных бесконечно длинных проводников током. Работа, совершаемая при пере­ме­ще­нии тока в магнитном поле. Контур с током в магнитном поле.

4

30

Закон электромагнитной индукции Фарадея и правило Ленца. Явление самоиндукции, взаимная индукция. Индуктивность длинного соленоида.

4

31

Природа электромагнитной индукции. Первое уравнение Максвелла.

4

32

Поведение витка с током и атома в ма­г­нитном поле. Магнитные свойства вещества. Природа пара-, диа- и фер­ромагнетизма. Намагничивание вещест­ва. Напряженность магнитного поля. Тео­ре­ма о циркуляции вектора Н, ротор Н.

4

33

Цепи квазистационарного переменного тока, векторные диаграммы. Работа и мощность переменного тока. Эффективные значения силы тока и напряжения. Резонансы в цепи переменного тока.

4

34,

35

Ток смещения. Уравнения Максвелла, ус­ло­вия их применимости и физический смысл. Решение уравнений Максвелла, элек­т­ромагнитные волны.

Итого:2× 18=36

3 СЕМЕСТР

5

36

Электромагнитные волны. Решение системы уравнений Максвелла в вакууме. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн. Поперечный характер плоских электромагнитных волн.

5

37,

38

Интерференция волн. Понятие о когерентности, пространственная и временная когерентность. Многолучевая интерференция.

5

39

Понятие дифракции света. Принципы Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Зоны Френеля. Дифракция на отверстии и диске.

5

40

Дифракция света на одной щели и двух щелях. Дифракционная решетка.

5

41

Поляризация электромагнитных волн. Виды поляризации. Линейно-поляризованные, циркулярно и эллиптически поляризованные электромагнитные волны.

5

42

Оптика анизотропных сред. Основы теории дисперсии света. Нормаль­ная и аномальная дисперсия. Поглощение и рассеяние света вещесвом.

6

43

Законы теплового излучения: закон Кирхгофа, закон Стефана-Больцмана, закон смещения Вина. Формула Планка. Квантовая гипотеза. Вывод законов теплового излучения из формулы Планка. Оптическая пирометрия.

6

44

Фотоэффект, эффект Комптона.

6

45

Закономерности в спектре излучения атома водорода. Опыты Ре­зер­форда, постулаты Бора. Теория Бора атома водорода. Недостатки теории Бора.

6

46

Корпускулярно-волновой дуализм. Волновая функция, ее физический смысл. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Квантовые сос­то­яния, квантовые уравнения движения Шредингера. .

6

47,

48

Простейшие случаи движения микрочастиц: потенциальный ящик с бесконечно высокими стенками, потенциальный ящик со стенками конечной высоты, квантовый гармонический осциллятор, потенциальный барьер.

6

50

Виды радиоактивного излучения. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Реакция деления. Цепная реакция деления. Управляемые ядерные реакции. Термоядерные реакции.

6

51,

52

Современная физика в прикладных науках: вынужденное излучение, лазеры; электростатические и магнитные линзы, электронный микроскоп; полупроводниковые устройства с p-n-переходом.

Итого:2×17=34